Цивилизация
Российские ученые исследовали эффективность оценки состояния периферических сосудов с использованием сразу двух методов – лазерной диагностики и видеосъемки. Отслеживание малейших изменений в сосудах позволит избежать у пациентов тяжелых последствий заболеваний, например, язв и некрозов. Кроме того, ученые исследуют возможность внедрения метода ЛДФ в такие устройства, как «умные» часы и фитнес-браслеты. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Biophotonics. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
«Своевременное обнаружение изменений в самых узких капиллярах поможет защитить пациента от развития тяжелых осложнений: например, диабетической стопы, язв, некрозов, закупорки сосудов и многих других», – рассказывает Андрей Дунаев, ведущий научный сотрудник научно-технологического центра (НТЦ) биомедицинской фотоники, кандидат технических наук и доцент Орловского Государственного Университета (ОГУ) имени И.С. Тургенева.
Ученые исследовали метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). С его помощью анализируют информацию о кровотоке для нескольких сотен капилляров в коже и регистрируют ее в компьютере. Луч лазера отражается от поверхности красных клеток крови, переносящих кислород – эритроцитов, в результате изменяется его спектр, что фиксируется прибором. Метод прост и может использоваться даже в хирургии с минимальным вмешательством в организм, однако многие врачи относятся к нему с недоверием из-за сложности расшифровки данных и новшества метода.
Ученые оценивали эффективность ЛДФ с помощью другого, более точного метода. Они использовали видеокапилляроскопию (ВКС), которая позволяет отслеживать изменения скорости кровотока в отдельном капилляре кожи под микроскопическим увеличением с помощью специальной камеры (капилляроскопа). Изображение выводится на экран компьютера и расшифровывается. Ученые совместили этот метод с ЛДФ.
«Мы исследовали микрокровоток в ногтевой пластине добровольцев при помощи двух методов: лазерной допплеровской флоуметрии и видеокапилляроскопии. Велись две параллельные записи сигналов. Известен феномен обратного кровотока: при пережатии плечевой артерии манжетой, то есть перекрытии кровотока, кровь продолжает распределяться по сосудам. Чтобы изучить этот феномен, обследуемым людям пережимали манжетой артерию и фиксировали данные. Ранее считалось, что обратный кровоток существует только в направлении из артерий в вены. Мы установили, что это возможно и в направлении из вен в артерии, что также следует учитывать при расшифровке данных», – рассказывает Виктор Дрёмин, научный сотрудник НТЦ биомедицинской фотоники, кандидат технических наук ОГУ имени И.С. Тургенева.
Ученые выяснили, что колебания кровотока в отдельных капиллярах повторяют друг друга и действуют как единый ансамбль, что позволяет обобщить данные, полученные от одного капилляра для оценки всего капиллярного кровотока в определенной области и вычислить нарушения в ней. Тем самым подтверждается эффективность метода ЛДФ для ранней диагностики заболеваний.
Совместное применение методов видеокапилляроскопии и лазерной допплеровской флоуметрии дает дополнительную полезную информацию для расшифровки данных капиллярного кровотока. Появляется возможность сравнить изменения в тканях одновременно с оценкой скорости движения эритроцитов в капилляре и вовремя отследить возможные нарушения.
Кроме того, ученые исследуют возможность внедрения метода ЛДФ в такие устройства, как «умные» часы и фитнес-браслеты. Появление устройств, измеряющих не только сердечный пульс, но и регистрирующих реакцию капиллярного кровотока на различные нагрузки, может стать доступным способом обнаружения возможных заболеваний.
